计算机网络基础知识

计算机网络基础知识IP、网关、路由、DNS、DHCPIP地址及其管理•在电话通讯中，电话用户是靠电话号码来识别的。同样，在网络中为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个号码，这个号码就是“IP地址”。•按照TCP/IP（TransportControlProtocol/InternetProtocol，传输控制协议/Internet协议）协议规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit，比特换算成字节，就是4个字节。如图一、什么是IP地址•为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的形式，中间使用符号“.”分开不同的字节。•图的IP地址为“210.31.233.1”。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”.IP地址及其管理•32位的IP地址包含两部分信息，即网络号和主机号。二、IP地址的分类网络号主机号网络号一样电脑，表示在同一个网络，网络号的位数是由子网掩码决定的，如255.255.0.0，占16位，网络号占用的位数越多，能建的网络数就越多，主机号的位数越多，表示同一个网络能安装的主机（电脑）越多。根据IP地址所包含的这两部份信息，为规范网络地址配置，以匹配不同规模的网络，当前互联网使用的地址方案(IPv4)中定义了5类地址，即：A、B、C、D、E类地址。IP地址及其管理1)A类地址:A类地址的特点是前8位二进制数用来标识网络号，且最高位为0，与其余7位共同组成了网络号。剩余的24位二进制位代表主机号。二、IP地址的分类网络号全为0的地址不能使用。因此，最小的A类网络号为1，最大的A类网络号为127（01111111=27-1）。但网络号127被保留做循环测试使用，不能分配给任何一台主机。所以A类地址的网络号范围为：1-126。A类地址最多能建126个网络。A类地址范围：1.0.0.1到126.155.255.2542)B类最小的B类网络号为128.0，最大的B类网络号为191.255B类地址范围：128.0.0.1到191.255.255.254。3)C类最小的C类网络号为192.0.0，最大的C类网络号为223.255.255C类地址范围：192.0.0.1到223.255.255.2544)D类D类地址属于比较特殊的IP地址类，它不区分网络号和主机号，也不能分配给具体的主机。D类地址主要用于多播（multi-casting），用于向特定的一组（多台）主机发送广播消息。D类地址范围：224.0.0.1到239.255.255.2545)E类E类地址的第1个8位域的最高位5位为11110。因此，第1个位域的取值范围是240~247。E类地址被保留作为实验用。E类地址范围：240.0.0.1到255.255.255.254IP地址及其管理IP地址的分配管理采取分级管理机制，最高级是“IANA”（InternetAssignedNumbersAuthority，互联网网络号分配机构)三、IP地址的分配管理网关•在Internet中两个网络要通过一台称为网关的(计算机/网络设备)实现互联。•网关能根据用户通信目标计算机的IP地址，决定是否将用户发出的信息送出本地网络，同时，它还将外界发送给属于本地网络计算机的信息接收过来，它是一个网络与另一个网络相联的通道。•为了使TCP/IP协议能够寻址，该通道被赋予一个IP地址，这个IP地址称为网关地址。路由•所谓“路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作。•路由线路依据路由表（RoutingTable）,路由表保存着各种传输路径的相关数据，供路由选择时使用,是网络信息的传输路线图。DNS•DNS域名解析服务器,负责把域名解析为IP地址,以使通过域名表示的通信目标能转换为IP地址,实现信息的通信。网络传输信息(信源、信宿)都是以IP地址来表示。DHCP•DHCP动态分配地址服务•两台连接到互联网上的电脑相互之间通信，必须有各自的IP地址，但由于现在的IP地址资源有限，宽带接入运营商(ISP)不能做到给每个报装宽带的用户都能分配一个固定的IP地址（所谓固定IP就是即使在你不上网的时候，别人也不能用这个IP地址，这个资源一直被你所独占），所以要采用DHCP方式对上网的用户进行临时的地址分配。也就是你的电脑连上网，DHCP服务器才从地址池里临时分配一个IP地址给你，每次上网分配的IP地址可能会不一样，这跟当时IP地址资源有关。当你下线的时候，DHCP服务器可能就会把这个地址分配给之后上线的其他电脑。这样就可以有效节约IP地址，既保证了你的通信，又提高IP地址的使用率。要申请固定IP上网，资费高很多的，所以对于普通客户，一般都是通过DHCP动态分配地址的。如果你不是商业用户，基本上是必须装DHCP才能上网的。你住的大院子小不点传达室李大爷192.168.0.253伙伴另一个大院子小明传达室王大爷192.168.1.253伙伴班主任218.85.157.99全班同学的通信地址簿InterNet经典案例解读IP、网关、路由、DNS、DHCP的关系假设你的名字叫小不点，你住在一个大院子里，你的邻居有很多小伙伴，在门口传达室还有个看大门的李大爷，李大爷就是你的网关。当你想跟院子里的某个小伙伴玩，只要你在院子里大喊一声他的名字，他听到了就会回应你，并且跑出来跟你玩。但是你不被允许走出大门，你想与外界发生的一切联系，都必须由门口的李大爷（网关）用电话帮助你联系。假如你想找你的同学小明聊天，小明家住在很远的另外一个院子里，他家的院子里也有一个看门的王大爷（小明的网关）。但是你不知道小明家的电话号码，不过你的班主任老师有一份你们班全体同学的名单和电话号码对照表，你的老师就是你的DNS服务器。于是你在家里拨通了门口李大爷的电话，有了下面的对话：小不点：李大爷，我想找班主任查一下小明的电话号码行吗？李大爷：好，你等着。（接着李大爷给你的班主任挂了一个电话，问清楚了小明的电话）问到了，他家的号码是211.99.99.99小不点：太好了！李大爷，我想找小明，你再帮我联系一下小明吧。李大爷：没问题。（接着李大爷向电话局发出了请求接通小明家电话的请求，最后一关当然是被转接到了小明家那个院子的王大爷那里，然后王大爷把电话给转到小明家）就这样你和小明取得了联系。•至于DHCP服务器嘛，可以这样比喻：•你家院子里的居民越来越多了，传达室李大那里的电话交换机已经不能满足这么多居民的需求了，所以只好采用了一种新技术叫做DHCP，居民们开机的时候随机得到一个电话号码，每一次得到的号码都可能会不同。•你家门口的李大爷：就是你的网关•你的班主任：就是你的DNS服务器•传达室的电话交换机：就是你的DHCP服务器•同上，李大爷和王大爷之间的对话就叫做路由。